Миограф своими руками

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 20.09.2024

Сделать мощный усилитель на одной микросхеме LM3886, навесным монтажом, вполне реально за 15-30 минут. При использовании хорошего блока питания такой усилитель запросто выдаст до 100 Вт мощности на один канал чистого и качественного звука.

Как сделать полицейскую мигалку на реле

Очень простую светодиодную полицейскую мигалку можно сделать самому примерно за 15 минут. В ней нет ни микросхем, ни транзисторов. Эту схему сможет собрать даже тот кто очень отдаленно знаком с электроникой. В роли задающего генератора будет

Как сделать мощную мигалку на одном MOSFET

Эта схема мигалки обладает рядом очень значительных плюсов. Во-первых - это простота, во-вторых мощность: коммутируемый ток может быть до 50 А, что явно не мало. В третьих: схема включается в разрыв цепи ламы и не требует дополнительного питания. И

Преобразователь который заставит светится светодиод от одной батарейки

Каждый электроник знает, что светодиод не станет светиться от напряжения ниже 2 В. С помощью этой простой схемы можно заставить светодиод светится от одной батарейки на одной батарейки напряжением 1,5 вольт.

Светодиодная акустическая мигалка

В интернете есть множество различных схем светодиодных мигалок – простых, сложных, с микросхемами и без. Но обычным мигающим светодиодом сейчас уже никого не удивишь, поэтому появляется необходимость собрать что-то более продвинутое. Например,

Мощный линейный стабилизатор напряжения

Для питания различных электронных устройств и схем, сделанных своими руками нужен такой источник питания, напряжение на выходе которого можно регулировать в широких пределах. С его помощью можно наблюдать, как ведёт себя схема при том или ином

Детектор скрытой проводки

Довольно часто у жителей многоквартирных домов возникает необходимость закрепить на стене квартиры картину, вешалку, полку или ещё какой-нибудь предмет интерьера. Для этого необходимо отметить точку на стене и пробурить небольшое отверстие

Самое надежное реле для поворотников

Как известно, все современные автомобили оборудованы указателями поворотов, которые представляют собой мигающую на левой или правой части кузова лампочку или светодиод. Иногда штатное электромеханическое реле выходит из строя, а достать мощное

Подключение трехфазного двигателя по схеме звезды и треугольника

Токопроводящие обмотки электродвигателя выведены в распределительную коробку. Выводы обмоток образуют два параллельных ряда, каждый имеет маркировку из буквы С и цифры от 1 до 6. Это сделано для того, чтобы отметить начало и конец всех трех обмоток.

Автоматический регулятор оборотов кулера

Вентиляторы охлаждения сейчас стоят во многих бытовых приборах, будь то компьютеры, музыкальные центры, домашние кинотеатры. Они хорошо, справляются со своей задачей, охлаждают нагревающиеся элементы, однако издают при этом истошный, и весьма

Инфракрасный барьер

Как известно, помимо видимого светового спектра существует также инфракрасное излучение, которое не воспринимается глазом человека. Его часто используют в пультах дистанционного управления для передачи различных команд. Интересный факт – чтобы

Светодиодная цветомузыка

Порой так хочется создать у себя дома яркое световое шоу, позвать друзей, включить громче музыку и окунуться в атмосферу дискотеки. С музыкой и друзьями проблем обычно не возникает, а вот организовать цветомузыку бывает достаточно проблематично.

Двухполосный темброблок

Во многих современных аудиосистемах, будь то музыкальный центр, домашний кинотеатр или даже портативная колонка для телефона имеется эквалайзер, или, иначе говоря, темброблок. С его помощью можно регулировать АЧХ сигнала, т.е. менять количество

Схема простого металлоискателя

Привет, друзья, сегодня поговорим о самодельном металлоискателе. Сначала я нашел схему в интернете на базе микросхемы-таймера NE555P, но она показалась мне слишком сложной для тех, кто не понимает в обозначениях на радиосхемах, да и выводить ее на

Простой усилитель на TDA2822

Привет, друзья. Сегодня я расскажу, как сделать маленький усилитель мощности на микросхеме tda2822m. Вот схема, которую я нашел в datasheet микросхемы. Мы будем делать стерео усилитель, то есть будут два динамика – правый и левый каналы.

Беспроводной светодиод

Я покажу вам способ как заставить светодиод светиться без подключения к нему проводов. Для это нужно будет собрать несложное устройство на одном транзисторе. И вы сможете разыграть друзей, продемонстрировав им свои магические возможности.

Приставка-регулятор к блоку питания

Это хороший и бюджетный способ сделать регулируемый блок питания без особых затрат и усилий. К примеру, у меня есть в наличии хороший блок питания на 12 В и 2 А. Я соберу к нему приставку, с помощью которой можно будет регулировать напряжение в

Простейший инверт без транзисторов

Вам нужно всего два компонента, чтобы собрать простейший инвертор, преобразующий постоянный ток 12 В в 220 В переменного тока. Абсолютно никаких дорогих или дефицитных элементов или деталей. Все можно собрать за 5 минут! Даже паять не надо! Скрутил

Простой ШИМ регулятор на NE555

С аналоговым интегральным таймером SE555/NE555 (КР1006), выпускаемым компанией Signetics Corporation с далекого 1971 года прекрасно знакомо большинство советских и зарубежных радиолюбителей. Трудно перечислить, для каких только целей не

Зарядка для телефона от батареи 9 В

Этот мастер-класс покажет вам, как можно получить 5 В для USB из батареи 9 В, и с помощью этого зарядить мобильный телефон. На фотографии собранная схема в работе, но это не конечный вариант, так как я сделаю для него ещё и корпус в конце.

Освещение для клавиатуры

Хочу с вами поделиться своим примером, как я сделал простую подсветку клавиатуры для своего любимого компьютера. Эта подсветка не светит в глаза и имеет электронную регулировку яркости свечения. Она может быть подключена как к блоку питания самого

Автоматическое зарядное устройство 12 В

Это очень простая схема приставки к вашему уже имеющемуся зарядному устройству. Которая будет контролировать напряжение заряда аккумуляторной батареи и при достижении выставленного уровня - отключать его от зарядника, тем самым предотвращая

Простейшее противоугонное устройство

Звуковой пъезоизлучатель своими руками

Схема, представленная в этой статье, очень проста в повторении и не должна вызвать ни каких затруднения в сборке. Она может применяться в различных устройствах для звукового оповещения. Например, сигнализации, звукового дублирования сигнала

Данная статья посвящена рассмотрению особенностей разработки такого класса медицинских диагностических систем как электромиограф (миограф). Электромиограф (электронейромиограф, миограф) относятся к классу приборов, позволяющих диагностировать нервную и мышечную деятельность человека, т.е. являются нейрофизиологическими приборами. Современный электромиограф (миограф) представляет собой аппаратно-программный комплекс, в котором аппаратура выполняет функции взаимодействия с пациентом, а программные средства необходимы для реализации алгоритмов обработки сигнала, его отображения и выполнения сервисных функций, необходимых врачу-нейрофизиологу. Программные средства также можно разделить на прикладные и низкого уровня. При разработке электромиографа стоит учитывать следующие особенности:

Общие требования

Как было отмечено выше, минимально допустимая частота дискретизации для электромиографа составляет 40 кГц по одному каналу. Возможен вариант одновременного 4-х канального ввода электромиограммы. Соответственно, общая частота дискретизации будет составлять не менее 160 кГц. Учитывая, что большинство функций по обработке сигнала, к которым относятся цифровое переключение чувствительности, фильтрация нижних и верхних частот, а также режекторная фильтрация целесообразно выполнять непосредственно с оцифрованным сигналом, то важное значение играет разрядность представляемых данных. Физически максимальное количество разрядов, которое могут дать пригодные для использования в электромиографах АЦП, составляет 24 разряда. Опыт использования различных фильтров позволяет сказать, что для обеспечения нужной точности представления данных после фильтрации необходимо минимум 32 разряда данных. Итак, общий поток данных должен передаваться в компьютер со скоростью не менее 640 Кбайт в секунду, что соответствует около 8 Мбит в секунду. Из стандартных интерфейсов связи, который в настоящий момент имеются у персональных компьютеров, только два могут обеспечить нужную скорость обмена данными – это Ethernet и USB. Предпочтительным среди данных интерфейсов является USB, поскольку, во-первых, интерфейсов USB у компьютера, как правило, несколько, во-вторых, организация гальванической развязки по интерфейсу USB проще и, в-третьих, появляется возможность отказаться от питания 220В, используя питание через интерфейс USB, ограничение только в потребляющем токе электромиографа, который должен быть не более 500 мА.

Особенности аппаратной реализации

От узла AN к узлу USB идет высокоскоростной поток данных с информацией, регистрируемой четырьмя миографическими каналами. Узел USB имеет двунаправленные командные каналы связи со всеми остальными узлами. Вся информация от компьютера поступает только на узел USB, и только затем уже этот узел может ретранслировать информацию на остальные блоки. Прибор подключается к компьютеру через интерфейс USB стандартным кабелем.

Управление электромиографом полностью программное с помощью специально разработанной системной библиотеки, оформленной в виде dll. Основными функциями библиотеки являются:

Особенности реализации прикладной программы

Библиотека содержит API совместимые (WinAPI) функции, необходимые для взаимодействия прикладной программы с прибором. Доступ к ним осуществлен в пользовательском режиме при работе с прикладной программой.

Прикладная программа, помимо функций взаимодействия с прибором, реализует также медицинские методики обработки электромиограммы. Основными методиками, реализованными в данной системе, являются:

анализ интерференционной, спонтанной, интегральной электромиограммы;
турн-амплитудный анализ;
анализ потенциалов двигательных единиц;
расчет скорости проведения импульсов по двигательным (проксимальным и дистальным участкам) и чувствительным нервам;
определение характеристик F-волны;
анализ H-рефлекса, мигательного рефлекса;
анализ декремента М-ответа на ритмическую стимуляцию и тетанизацию;
анализ реципрокности;
регистрация и анализ соматосенсорных, акустических, зрительных вызванных потенциалов, в том числе и на основе шахматного паттерна;
анализ жевательной и мимической ЭМГ.

В прикладной программе реализован принцип модульности, суть которого в том, что каждая методика представляет собой отдельную программу. Имеется дизайнер методик, разработанный таким образом, чтобы каждый пользователь смог самостоятельно создать свою программу по реализации какой-либо методики, если ее нет в базовой версии прикладной программы.

ЧУДО психоанализа: заработать на модных профессиях не прочь даже бывший священник

Нетипичные или забавные роли актеров, вышедшие за рамки их привычных амплуа

Новая жизнь Калоева: как сложилась судьба мужчины, отомстившего авиадиспетчеру за гибель семьи

Как у Берлускони, только лучше: в Сети появились новые фото "дворца Путина"

В Челябинской области подросток бросил самодельную бомбу под окна директора

20 эпичных панорамных снимков, в которых нет ни грамма логики

Виртуальное исследование японской подлодки, которая затонула в 1942 году

Японка ради своих детей стала кулинарной художницей

Redkey W12: пылесос который может одновременно пылесосить, мыть шваброй и самоочищаться

30 интересных деталей и пасхалок, спрятанных в известных фильмах

Дворник из Красноярска стал звездой после очистки чужих машин (2 фото + видео)

Когда очень хочешь быть красивым: мужчина пытался украсть крем для кожи и патчи для глаз

Поездка со вкусом: поезда прошлого и современности, способные удивить

Детские ресурсы для недетского хобби: удивительные работы из LEGO

В Китае создали военного робота, который сможет быть разведчиком, грузчиком или курьером

19-летняя бельгийка завершила свое одиночное путешествие вокруг земного шара

Ностальгия и восторг: кто и как реставрирует советские педальные машинки

Хату за дату: за сколько россияне продают дату регистрации брака на Avito

Как выглядели бы известные исторические личности сегодня

После просьбы надеть маску покупатель из Петербурга бросил в кассира банкой сметаны

История исчезновения: города-призраки, опустевшие из-за ошибок людей или проделок природы

2000-е в России: редкие кадры того неоднозначного времени

30 гениальных продуктов и примеров умного дизайна, которые могут упростить жизнь

Замороженные на всю голову: как учёные морозят людей на будущее и сколько это стоит

Ученые разгадали тайну расположения древних японских гробниц с помощью спутниковых снимков

Журналисты показали реальную, а не фейковую стоимость блюд в "думской столовой"

30+ доказательств того, что наш мир еще способен удивлять

"Щедрый, без детей, зарплата больше сотки": каких мужчин ищут девушки в интернете

Водитель маршрутки в Люберцах чуть не подрался со школьником из-за оплаты проезда

Арнольд Шварцнеггер устроил аварию с участием нескольких автомобилей

30+ фактов, которые изменят ваши представления о мире

15 искренних изображений, которые как раз то, что нужно в холодный день

Спасатели помогли 300-килограммовой женщине из Светлогорска вылететь в Москву на операцию

Дано определение электромиографии (ЭМГ), описана история развития электромиографии, параметры электромиограммы: длительность электрической активности мышц, частота и амплитуда биопотенциалов мышц, суммарная электрическая активность мышц. Дана характеристика аппаратуры для регистрации электромиограмм. Описаны достоинства и недостатки электромиографии. Показаны направления применения электромиографии в области физической культуры и спорта.

Электромиография

Определение электромиографии

Электромиография – способ регистрации и анализа биоэлектрической активности мышц. Слово электромиография греческого происхождения.

Суть явления заключается в регистрации электрических потенциалов, которые появляются при возбуждении мышцы, а точнее – мышечных волокон, когда по ним распространяется волна возбуждения (потенциал действия). В связи с этим считается, что электромиография является надежным методом регистрации активности мышц. То есть, посредством электромиографии можно судить о том, является ли мышца активной (возбужденной) или пассивной (расслабленной).

История развития электромиографии

Метод миографии был предложен Мареем. Он предложил регистрировать сокращением мышц человека при помощи укрепленных на них пневматических капсул. Отрицательной чертой этого метода являлась громозкость аппаратуры и немозможность количественной оценки миограмм.

В 1907 году Пипер впервые записал, пользуясь струнным гальванометром, электромиограмму у человека. Однако использование струнного гальванометра было связано с большими трудностями. Его недостатком была большая инерционность, что вело к большим погрешностям.

Браун, Форбс, Тахер в 1920 году первыми зарегистрировали потенциалы действия мышц при помощи катодного осциллографа.

Параметры ЭМГ (электромиограммы)

Чаще всего при проведении исследований регистрируются следующие параметры:

длительность электрической активности мышц,
частота потенциалов мышечных волокон,
амплитуда потенциалов мышечных волокон,
суммарная (интегрированная) электрическая активность мышц.

Длительность электрической активности мышц характеризует период возбуждения. Этот период может быть коротким, например, 20 мс, а может быть достаточно длинным – 200 мс и более (рис.1).

Рис.1. Определение длительности электрической активности мышцы по электромиограмме

Частота биопотенциалов (турнов) мышцы – сложный показатель. Она определяется по ЭМГ следующим образом. Подсчитывается количество пересечений нулевой линии за определенный отрезок времени. Потом это значение пересчитывается как количество импульсов в одну секунду. Это и есть частота биопотенциалов. Интерпретация частоты потенциалов мышечных волокон достаточно сложна. С одной стороны, чем выше частота биопотенциалов мышцы, регистрируемых на электромиограмме, тем с большей частотой импульсируют ДЕ. С другой стороны, частота биопотенциалов мышцы характеризуют количество ДЕ, активных в настоящее время. Таким образом между частотой биопотенциалов мышцы и степенью ее напряжения существует определенная зависимость: чем выше частота биопотенциалов мышцы, тем больше ее напряжение и сила.

Амплитуда биопотенциалов мышцы характеризует степень активности различных ДЕ. Рекрутирование более крупных ДЕ приводит к возрастанию амплитуды ЭМГ.

Суммарная электрическая активность мышц дает представление об общем уровне возбуждения мышцы. При невысоком уровне возбуждения мышцы существует линейная зависимость между интегрированной активностью и силой, которую мышца развивает (рис.2).

Рис.2. Зависимость усилия, развиваемого мышцей от частоты и амплитуды биопотенциалов

Аппаратура для регистрации электрической активности мышц

Для регистрации электрической активности мышцы чаще всего используются серебряные электроды, выполненные в виде небольших кружков (чашечек). Они являются датчиками. Диаметр электродов составляет около 10 мм. Для улучшения электропроводности внутри электродов помещается специальная паста. Электроды наклеиваются на исследуемую мышцу (рис.3). Эти электроды называются поверхностными, потому что наклеиваются на кожу. Имеются еще игольчатые электроды. Они вводятся в глубь мышцы. Благодаря игольчатым электродам имеется возможность зарегистрировать активность одной ДЕ.

Рис.3. Расположение электродов на мышцах спортсмена, который выполняет жим штанги лежа

Рис.4. Электромиографическое оборудование

Применение электромиографии в области физической культуры и спорта

В настоящее время электромиография широко используется в физической культуре и спорте. Ее активное применение в этой области началось с 60-х годов 20 века.

Можно выделить несколько направлений ее применения: изучение координации работы мышц при выполнении двигательных действий, сравнительный анализ степени активности одной и той же мышцы при выполнении двигательных действий, изучение утомления мышц под влиянием физической нагрузки.

Координация работы мышц при выполнении двигательных действий

Так как посредством электромиографии можно регистрировать электрическую активность большого количества мышц (до восьми, а иногда и более), то чаще всего эта методика применяется для контроля за освоением техники двигательных действий спортсменом, а также при сравнительном анализе активности различных мышц в основном (соревновательном) и вспомогательных специальных упражнениях. Например, изучаются спринтерский бег (основное упражнение) и ряд вспомогательных упражнений: бег с высоким подниманием бедра, прыжки с ноги на ногу и др.

Степень активности мышц при выполнении различных двигательных действий

Так как существует взаимосвязь между различными параметрами электрической активности мышц и напряжением, которое мышца развивает, то во многих исследованиях ученые попытались изучить эту зависимость. Например, в пауэрлифтинге изучалась степень напряжения мышц при выполнения жима штанги лежа с использованием различных хватов, а также при различном положении тела (вверх головой или вниз).

Оценка степени утомления после физической нагрузки различной интенсивности

Посредством электромиографии было показано, что большая физическая нагрузка приводит к синхронизации работы ДЕ. Это выражается в повышении амплитуды ЭМГ и уменьшении частоты биопотенциалов мышцы.

Достоинства и недостатки электромиографии

Достоинства ЭМГ

Положительной особенностью электромиографии является то, что она позволяет оценить степень активности скелетных мышц при выполнении одним и тем же человеком различных физических упражнений. С этой целью чаще всего применяется изучение суммарной электрической активности мышцы. Кроме того, имеется возможность оценить последовательность активности мышц при выполнении двигательного действия.

Недостатки ЭМГ

Применение электромиографии совместно с другими методиками

Литература

Гидиков А.А. Теоретические основы электромиографии.– Л.: Наука, 1975.– 182 с.
Городничев Р. М. Спортивная электронейромиография: монография – Великие Луки: ВЛГАФК, 2005. – 227 с.
Козаров Д., Шапков Ю.Т. Двигательные единицы скелетных мышц человека.– Л.: Наука, 1983.– 252 с.
Персон Р.С. Спинальные механизмы управления мышечным сокращением.– М.: Наука, 1985.– 184 с.